论文摘要
目的研究石墨烯和石墨对大气等离子喷涂制备的Al2O3+13%TiO2（AT-13）陶瓷涂层力学性能和摩擦学性能的影响,探究作用机理。方法采用大气等离子喷涂制备石墨烯质量分数为1%的石墨烯/AT-13和石墨/AT-13复合陶瓷涂层及纯AT-13涂层,利用洛氏硬度计测试涂层的硬度,并通过压痕周围情况反映涂层的断裂韧性,采用往复式摩擦磨损试验机进行摩擦学性能测试,利用扫描电子显微镜观察涂层的微观形貌,并用其自带的能谱仪（EDS）分析元素分布,采用表面轮廓仪测量磨损表面形貌并计算磨损率,用X射线衍射仪分析喷涂前后涂层的物相变化,用拉曼光谱仪对喷涂前后石墨烯的结构变化进行表征。结果石墨烯/AT-13涂层具有良好的力学性能和摩擦学性能,其硬度提升了约10%,同时断裂韧性显著提升,摩擦系数和磨损率最多下降了13%和19%,并且随着载荷的增大,摩擦系数和磨损率呈下降趋势。石墨/AT-13涂层的硬度增加了约30%,但是断裂韧性显著降低,摩擦学性能的提升比较有限。石墨烯和石墨的加入都会改变AT-13涂层的物相组成和微观结构,复合涂层中Al2O3相增多,Al2Ti O5相则相对减少,同时复合涂层拥有更加致密的微观结构。此外拉曼光谱显示,经历热喷涂后,涂层中能够观察到石墨烯特征峰的存在,但是其结构发生了一定程度的氧化破坏。结论石墨烯可以显著提升AT-13涂层的摩擦学性能和力学性能。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 冯彦寒,方建华,吴江,欧忠文,刘坪,孙正
关键词: 石墨烯,等离子喷涂,陶瓷涂层,摩擦学性能,力学性能,自润滑
来源: 表面技术 2019年12期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 金属学及金属工艺
单位: 陆军勤务学院油料系,陆军勤务学院军事设施系,陆军勤务学院95696部队
基金: 国家自然科学基金(51375491),重庆市自然科学基金(2014JCYJAA50021,2017JCYJAX0058)~~
分类号: TG174.4
DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.12.022
页码: 189-195
总页数: 7
文件大小: 2165K
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